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什么是生物質(zhì)能 為何要發(fā)展生物質(zhì)能?

中國電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 16:54:54  作者:生物質(zhì)能觀察

2020年9月22日,習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論上向全世界宣布,中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度,二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2020年12月12日,在召開的氣候雄心峰會(huì)上,我國再次明確實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的進(jìn)一步舉措,到2030年,中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右。

那么,做為全球公認(rèn)的零碳可再生能源,生物質(zhì)能在我國能源轉(zhuǎn)型和雙碳戰(zhàn)略中處于什么地位,能發(fā)揮哪些作用,可能是很多人都較為關(guān)心的問題。中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會(huì)產(chǎn)業(yè)研究部根據(jù)部分會(huì)員企業(yè)需求并結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,編寫了此研究報(bào)告,今天在生物質(zhì)能觀察平臺(tái)(微信號(hào):CBEIPA)相繼推出系列主題,僅供參考。

一、什么是生物質(zhì)能

所謂生物質(zhì)能,從廣義層面講,就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。

從狹義和法律層面講,生物質(zhì)能是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成的能源。依據(jù)來源不同,可將適合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)剩余物、農(nóng)業(yè)剩余物、生活污水、工業(yè)有機(jī)廢渣廢液、城鄉(xiāng)固體廢物和畜禽糞便等六大類。

二、發(fā)展生物質(zhì)能的意義

目前,生物質(zhì)能在我國可再生能源消費(fèi)總量中占比不到10%。當(dāng)前的“小產(chǎn)業(yè)”若政策得當(dāng),方向正確,未來則是可再生能源領(lǐng)域的“巨人”。每年若對(duì)城鄉(xiāng)各類有機(jī)廢棄物進(jìn)行無害化、減量化和資源化利用,將對(duì)我國環(huán)境、能源和糧食安全發(fā)揮巨大作用。隨著生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷壯大,將會(huì)逐步改變我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)生活方式,實(shí)現(xiàn)新時(shí)代縣域經(jīng)濟(jì)綠色低碳循環(huán)可持續(xù)發(fā)展新業(yè)態(tài),進(jìn)而推動(dòng)我國新型城鎮(zhèn)化、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和碳中和目標(biāo)盡早實(shí)現(xiàn)。

(一)持續(xù)改善城鄉(xiāng)人居環(huán)境,保障國家環(huán)境安全。隨著人民生活水平的不斷提高,廣大人民群眾對(duì)生活居住環(huán)境要求越來越高,優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境已成為城鄉(xiāng)居民安居樂業(yè)的最基本要求。對(duì)生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的各類廢棄物進(jìn)行無害化、減量化處理和資源化利用,從源頭根治廢棄物“五亂”(亂堆、亂扔、亂排、亂燒、亂埋),已經(jīng)成為我國生態(tài)文明建設(shè)的剛性需求和基本著力點(diǎn),也是各級(jí)政府向當(dāng)?shù)貜V大民眾提供的基本公共服務(wù)之一。

(二)增加縣域清潔能源供應(yīng),保障國家能源安全。從“十三五”治理霧霾、防治大氣污染經(jīng)驗(yàn)來看,最難的環(huán)節(jié)是散煤替代,而每年六億噸左右的散煤消費(fèi)主要集中在農(nóng)村地區(qū)。從現(xiàn)有各類替代散煤(生活和冬季取暖)手段的經(jīng)濟(jì)性來看,生物質(zhì)能取暖成本是最接近燃煤的,在生物質(zhì)富集地區(qū),生物質(zhì)能取暖成本甚至低于用煤成本。同時(shí),農(nóng)村地區(qū)還可就地取材,利用秸稈、畜禽糞污和有機(jī)生活垃圾,以產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目為依托,通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及生物天然氣,解決農(nóng)村生產(chǎn)生活中氣源不足和用氣成本高昂問題。

例如:當(dāng)前我國各類有機(jī)廢棄物資源量約63億噸(折合標(biāo)煤約10-12億噸)。若40%加以能源化利用,每年可生產(chǎn)熱能100億吉焦(折合取暖面積約200億平米)、沼氣1200億方(折合生物天然氣660億方)、有機(jī)肥6000萬噸。每年可替代標(biāo)煤4億噸,減少二氧化碳排放10億噸、二氧化硫960萬噸、氮氧化物300萬噸。這些綠色低碳能源的開發(fā)利用,可降低我國天然氣對(duì)外依存度30-35個(gè)百分點(diǎn)。

再以山東省陽信縣農(nóng)村四口之家,120平米磚混結(jié)構(gòu)平房,冬季室內(nèi)溫度16-18℃,4個(gè)月取暖期為例,不含取暖設(shè)施建設(shè)成本和政府補(bǔ)貼費(fèi)用,僅計(jì)算燃料成本:用散煤(約4500大卡)1.5噸、成本約1300元;用天然氣1800方,約4680元;用電1.2萬度,約6000元;用生物質(zhì)成型燃料1.6噸,約1500元。

(三)治理農(nóng)村面源污染,保障國家糧食安全。我國耕地由于長期過量使用化肥、農(nóng)藥和未經(jīng)無害化處理的生活垃圾、畜禽糞污,造成了地下水體污染,土壤嚴(yán)重板結(jié),有機(jī)質(zhì)大量減少和糧食質(zhì)量下降。以東北黑土地為例:解放初期,黑龍江黑土地黑土平均深度100厘米,有機(jī)質(zhì)含量8%,經(jīng)過近幾十年的過量施用化肥農(nóng)藥,目前黑土深度只有30-40厘米,有機(jī)質(zhì)含量2%,相對(duì)于原有黑土厚度減少了60厘米,有機(jī)質(zhì)減少了6個(gè)百分點(diǎn)。土壤面源污染若不加以防治,將會(huì)對(duì)我國糧食安全、食品安全和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅,還會(huì)造成大量的溫室氣體排放到大氣當(dāng)中。而有機(jī)廢棄物(秸稈、畜禽糞污、廚余果蔬垃圾等)厭氧發(fā)酵后的沼渣、沼液是天然優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥,沼渣沼液返田后,將增加土地養(yǎng)分,有效改善土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤的固水、固氮、固碳能力。

(四)助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施,促進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)?!叭r(nóng)”問題一直是全黨工作重中之重,走中國特色社會(huì)主義鄉(xiāng)村振興道路,關(guān)鍵還是要促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)產(chǎn)業(yè)興旺,生態(tài)宜居,農(nóng)民收入穩(wěn)步提高。對(duì)海量農(nóng)林剩余物、畜禽糞污、有機(jī)生活垃圾進(jìn)行無害化、減量化和資源化利用,不僅使廢物變廢為寶,解決了農(nóng)村環(huán)境、清潔用能和農(nóng)民收入問題,而且可改變農(nóng)村居民生產(chǎn)生活方式,形成新時(shí)代農(nóng)村綠色低碳循環(huán)可持續(xù)發(fā)展模式,促進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村和新型城鎮(zhèn)化建設(shè),為實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化不斷注入綠色動(dòng)能。

(五)促進(jìn)碳中和目標(biāo)率先在縣域?qū)崿F(xiàn)。由于我國城鄉(xiāng)二元經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)長期存在且發(fā)展不平衡,城市人均綜合用能強(qiáng)度是農(nóng)村居民的3倍。城市基礎(chǔ)設(shè)施、生產(chǎn)生活配套設(shè)施相比農(nóng)村更趨于成熟和完善。在實(shí)現(xiàn)碳中和難度上,農(nóng)村要遠(yuǎn)小于城市。生物質(zhì)能的可再生零碳屬性和沼渣沼液改良土壤后的固碳優(yōu)勢(據(jù)有關(guān)文獻(xiàn),完全施用有機(jī)肥的耕地,其固碳能力可達(dá)0.586噸/畝/年。若每立方土壤有機(jī)質(zhì)提高一個(gè)百分點(diǎn),每畝地相當(dāng)于從大氣中凈吸收17噸二氧化碳),將使縣域率先進(jìn)入碳中和時(shí)代。

以山西省芮城縣為例:全縣人口42萬,2019年一次能源消費(fèi)40.8萬噸標(biāo)煤。其中,消耗化石能源32.8萬噸標(biāo)煤,非化石能源8萬噸標(biāo)煤。2019年全縣二氧化碳凈排放63.1萬噸,單位GDP二氧化碳排放強(qiáng)度0.69噸。全縣每年產(chǎn)生各類有機(jī)廢棄物91.38萬噸(折合標(biāo)準(zhǔn)煤約41.1萬噸)。其中,林業(yè)剩余物7.1萬噸,農(nóng)業(yè)剩余物30.4萬噸,畜禽糞污40.9萬噸,有機(jī)生活垃圾12.9萬噸。當(dāng)前該縣有機(jī)廢棄物能源化利用率僅為9.7%,若在2025年達(dá)到80%,芮城縣將率先在全國縣域中實(shí)現(xiàn)碳中和。


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